IRAMA ATOM

Jika pemikiran paling cemerlang di dunia hanya dapat dengan susah payah menguraikan kerja alam yang misterius, bagaimana mungkin kerja alam itu hanya merupakan suatu kebetulan tanpa pemikiran, atau sebuah produk peristiwa acak?(Paul Davies, profesor Fisika Teoretis)

Ilmuwan sepenuhnya sepakat bahwa, berdasarkan perhitungan, Dentuman Besar terjadi sekitar 17 ribu miliar yang lalu. Semua materi yang membentuk alam semesta diciptakan dari ketiadaan, namun dengan rancangan luar biasa, seperti yang kita bicarakan pada dua bab pertama. Akan tetapi, alam semesta yang muncul dari Dentuman Besar bisa saja berbeda dengan alam semesta yang sudah terbentuk alam semesta kita.
Misalnya, andaikan nilai keempat gaya dasar berbeda, alam semesta akan hanya terdiri dari radiasi dan menjadi jaringan cahaya tanpa bintang, galaksi, manusia, atau lain-lainnya. Berkat keseimbangan sempurna ke-empat gaya tersebut, "atom-atom" bahan pembangun untuk apa yang disebut "materi" terbentuk.
Para ilmuwan juga bersepakat bahwa dua unsur pertama yang paling sederhana hidrogen dan helium mulai terbentuk dalam empat belas detik pertama setelah Dentuman Besar. Kedua unsur itu terbentuk sebagai hasil reduksi/pengurangan dalam entropi alam semesta yang menyebabkan materi tersebar ke mana-mana. Dengan kata lain, pada awalnya alam semesta hanya sebuah kumpulan atom hidrogen dan helium. Jika tetap seperti itu, lagi-lagi tidak akan ada bintang, planet, batu, tanah, pohon, atau manusia. Alam semesta akan menjadi jagat raya tanpa kehidupan, yang terdiri hanya dari kedua unsur itu.
Karbon, unsur dasar kehidupan, adalah unsur yang jauh lebih berat daripada hidrogen dan helium. Bagaimana unsur tersebut terbentuk?
Ketika mencari jawaban untuk pertanyaan itu, para ilmuwan tersandung pada sebuah penemuan paling mengejutkan di abad ini.

Kimia adalah ilmu alam yang mempelajari senyawa, struktur, dan sifat-sifat zat dan perubahan yang mereka alami. Dasar kimia modern adalah tabel periodik unsur. Pertama kali diperkenalkan oleh ahli kimia Rusia, Dmitry Ivanovich Mendeleyev, unsur-unsur dalam tabel periodik disusun menurut struktur atom mereka. Hidrogen menempati posisi pertama dalam tabel karena hidrogen adalah unsur paling sederhana, yang terdiri dari hanya satu proton dalam nukleus/intinya dan satu elektron yang mengitarinya.
Proton adalah partikel subatomik yang membawa muatan listrik positif dalam nukleus atom. Helium, dengan dua proton, menempati posisi kedua dalam tabel periodik. Karbon mempunyai enam proton dan oksigen mempunyai delapan proton. Semua unsur mengandung jumlah proton berbeda-beda.
Partikel lain yang terdapat di dalam inti atom adalah neutron. Tidak seperti proton, neutron tidak membawa muatan listrik: dengan kata lain mereka bermuatan netral, sehingga diberi nama neutron.
Partikel dasar ketiga yang membangun atom adalah elektron, yang bermuatan negatif. Dalam setiap atom, jumlah proton sama dengan jumlah elektron. Namun, tidak seperti proton dan neutron, elektron tidak berlokasi dalam nukleus. Alih-alih, mereka bergerak mengelilingi nukleus dengan kecepatan tinggi sehingga muatan positif dan negatif atom tetap terpisah.
Perbedaan dalam struktur atom (jumlah proton/elektron) adalah yang membuat unsur-unsur berbeda satu sama lain.
Aturan penting dalam kimia (klasik) adalah bahwa unsur-unsur tidak bisa berubah menjadi unsur lain. Mengubah besi (dengan 26 proton) menjadi perak (18 proton) akan mengharuskan penyingkiran delapan proton dari nukleus. Namun proton terikat jadi satu oleh gaya inti/nuklir yang kuat dan jumlah proton dalam nukleus hanya bisa diubah dengan reaksi nuklir. Tetapi reaksi yang terjadi pada kondisi bumi adalah reaksi kimia yang hanya bergantung pada pertukaran elektron dan tidak mempengaruhi nukleus.

Untuk membaca artikel selengkapnya dapat download DI SINI